时间如同砂轮下的火星,在龙阳军工厂紧张而有序的节奏中飞逝。
经过姜晨和几位老师傅连续数日的奋战,那台被寄予厚望的af-85光学坐标镗床的“基础版”升级改造工作,终于初步完成。
当最后一根线缆接入简易数控系统的接口板,当姜晨亲自编写的第一段测试代码输入,当伺服电机发出平稳而有力的嗡鸣,带动着工作台和旋转分度头,按照预设的轨迹精准地移动时,在场的所有人都爆发出了一阵由衷的欢呼!
虽然他们大多数人看不懂那串代码究竟是什么意思。
但这并不妨碍他们看着这台大家伙运作起来。
虽然这套“土法上马”的数控系统界面简陋(只有一个简单的文本输入和状态显示窗口),功能也相对基础(仅支持三轴半/四轴联动),与后世成熟的数控系统不可同日而语。但在此刻的龙阳军工厂,在1975年的龙国,这已经是足以载入厂史的、革命性的突破!
它意味着,龙阳厂终于拥有了第一台具备多轴联动精密加工能力的“准数控”机床!
其加工精度和效率,特别是对于复杂形状零件的加工能力,相比之前的手动机床,有了质的飞跃!
王厂长闻讯赶来,看着af-85在姜晨的操作下,如同被赋予了灵魂般,精准地执行着钻孔、镗削、角度旋转等一系列复杂动作,激动得半天说不出话来,只是一个劲地拍着姜晨的肩膀,连声说:“好小子!好样的!你又给咱们厂立了一大功!”
当然,这次升级改造的真正意义,远不止于此。
对于姜晨而言,af-85的“新生”,意味着研制“前哨一号”反炮兵雷达最关键的硬件制造平台,终于准备就绪!
他没有沉浸在成功的喜悦中太久。
几乎是在af-85调试完成的第二天,他就立刻向厂里申请,将这台“宝贝疙瘩”暂时划归“前哨一号”项目组专用,并迅速开始了雷达核心结构件的试制工作。
在此之前,他首先完成了一项至关重要的“内部准备”。
夜深人静时,在自己的宿舍里,姜晨再次沉入意识深处,沟通了星际军工系统。
“系统,兑换【‘前哨’一号反炮兵雷达-混合体制简化型相控阵方案】全套设计蓝图、核心算法库、关键元器件制造工艺及测试规范!”
淡蓝色的光幕上,代表着三千元龙国币的数字瞬间消失。
与此同时,一股比之前任何一次都要庞大、都要复杂、都要精深的信息洪流,如同决堤的洪水般,汹涌地冲入了他的脑海!
这一次,不再仅仅是机械结构的图纸,或是简单的升级方案。而是涵盖了雷达系统设计的方方面面!
从天线阵列的单元排布、馈电网络设计、移相器的具体结构和材料配方,到接收机前端的低噪声放大器、混频器、滤波器的电路原理图;从发射机的高功率放大模块、脉冲调制方案,到信号处理器的硬件架构、数字波束形成算法、目标检测与跟踪算法、弹道解算模型;再到整个雷达系统的控制逻辑、人机交互界面设计、抗干扰措施、以及详细的装配、调试、测试流程和验收标准
海量的信息,如同星辰大海般在他意识中铺展开来,每一个细节都闪烁着智慧的光芒,每一个公式都蕴含着物理的规律,每一个代码都构建着逻辑的桥梁。
如果说之前的af-85升级蓝图是一本详尽的说明书,那么此刻涌入的“前哨一号”全套资料,就是一部浩瀚的百科全书!
其信息量之大,技术跨度之广,复杂程度之高,远超姜晨之前的想象!
幸好,系统的灌输并非简单的填鸭,而是伴随着一种奇妙的“理解”和“消化”过程。
这些知识仿佛与他自身的知识体系快速融合,让他不仅“知道”了这些信息,更能“理解”其背后的原理和逻辑,仿佛他真的花费了数年甚至数十年的时间,去学习和研究雷达技术一样。
当信息洪流终于平息时,姜晨感觉自己的大脑仿佛变成了一台高速运转的超级计算机,关于“前哨一号”的每一个技术细节,都了然于胸。
他长长地舒了一口气,抹去额头渗出的细汗。
有了这份完整的“答案”,再加上升级后的af-85这把“利刃”,“前哨一号”的研制,他信心更足了!
第二天,姜晨便将一部分经过“简化”和“伪装”(隐去了最核心、最超前的部分,使其看起来更像是基于现有技术推导而来)的天线阵列结构件图纸,交给了已经初步掌握af-85操作的几位老师傅,指导他们开始进行试加工。
他自己则一头扎进了临时腾出来的一间小型实验室(原先是厂里的一个计量室,相对干净和独立)。
这里,在他的要求下,已经配备了基本的焊接工具、电源,以及几台从仓库里翻出来的、性能勉强够用的老旧示波器和万用表。
他要在这里,借助系统的辅助和刚刚兑换来的核心元器件制造工艺,亲手试制出“前哨一号”的第一个关键电子部件。
他选择的目标是——l波段低噪声放大器(lna)模块。
在雷达系统中,接收机负责捕捉从目标反射回来的微弱雷达回波信号。
而lna,作为接收链路的第一级放大器,其性能直接决定了整个雷达的探测灵敏度和作用距离!
它必须具备极低的自身噪声(否则微弱的回波信号就会被放大器自身的噪声淹没),同时还要提供足够高的增益(将微弱信号放大到后续电路能够处理的水平),并且工作在雷达所需的特定频段(l波段,大约1-2ghz)。
在20世纪70年代,高性能的低噪声放大器,尤其是工作在微波频段的lna,绝对是电子技术领域的前沿和难点之一。
其核心在于高性能的低噪声晶体管(通常是砷化镓场效应管或低噪声双极晶体管)以及精密的微带电路设计和匹配网络。
而这些,恰恰是当时龙国电子工业的薄弱环节。
国内能够生产的晶体管,性能参数普遍不高,噪声系数较大,工作频率也难以达到ghz级别。微带电路的设计和制造工艺也相对落后。
如果按照常规路径,仅仅是研制出合格的lna,可能就需要国内顶尖的电子研究所花费数月甚至数年的时间进行攻关。
但现在,姜晨拥有了系统提供的“外挂”。
系统不仅给出了lna的详细电路原理图、经过优化的微带线布局图,甚至还提供了核心低噪声晶体管的内部结构设计图纸和关键制造工艺参数!
虽然龙阳厂甚至整个龙国,目前都无法独立制造出这种高性能的晶体管,但姜晨可以利用系统,先“兑换”出几颗样品用于验证设计。
同时,他也可以利用厂里现有的、性能相对较好的高频晶体管(比如一些仿制苏系或早期进口的型号),结合系统提供的优化匹配电路设计,尝试制作出一个性能虽有差距、但能“顶用”的简化版lna模块。
这正是他此刻正在做的事情。
实验室里,姜晨一手拿着精密的镊子和烙铁,一手对照着脑海中系统呈现的电路图,小心翼翼地在一块覆铜板(暂时用国产的环氧树脂板替代微波介质板)上,焊接那些比米粒还要小的贴片电阻、电容和几颗国产高频三极管。
他的动作稳定而精确,汗水顺着额角滑落也浑然不觉。旁边的老旧示波器屏幕上,显示着一些跳动的波形,频谱分析仪(也是一台老旧的、功能有限的型号)则努力地捕捉着微弱的信号频谱。
他正在根据系统提供的阻抗匹配算法,反复调整着输入和输出匹配网络的电容、电感值(用细铜丝绕制),试图让这个由“国产元件”搭建起来的“乞丐版”lna,在l波段尽可能地达到最佳的增益和最低的噪声系数。
这是一个极其考验耐心和技巧的过程。
每一次元件参数的微调,都需要重新焊接、测试,观察示波器和频谱仪上的反馈,然后与系统模拟的结果进行比对,再进行下一步的调整。
时间一分一秒地过去。
窗外的天色渐渐暗淡下来。
实验室里只剩下烙铁加热时轻微的“嘶嘶”声,以及姜晨专注的呼吸声。
终于,当姜晨再次调整完一个微调电容,焊点冷却后,他将信号发生器(也是一台老旧的国产货)产生的l波段微弱测试信号注入lna的输入端。
目光紧紧地盯着示波器的屏幕!
屏幕上,原本微弱得几乎淹没在噪声基底中的输入信号波形,经过lna放大后,幅度明显提升了数十倍!
而且,输出波形的底部虽然仍有些许噪声毛刺,但相比之前未经优化的状态,已经干净了许多!
他又看向频谱分析仪,噪声基底的高度,确实比之前降低了好几个db!
“增益约25db,噪声系数估算应该在4db左右”姜晨根据仪器读数和系统辅助分析,快速得出了结论。
虽然这个性能,相比系统资料中采用进口核心元件设计的lna(增益>30db,噪声系数<2db)还有着明显的差距,但对于一个完全采用国产元器件、并且是在如此简陋的条件下制作出来的l波段lna来说,这已经是一个了不起的成就!
它至少证明了系统提供的电路设计思路是可行的!
也证明了,即便在现有条件下,通过精心的设计和优化,也能在一定程度上弥补元器件性能的不足!
这个“乞丐版”lna,虽然性能打了折扣,但至少能让“前哨一号”的接收机“听”到信号,迈出了从无到有的第一步!
“成功了!第一步算是成功了!”姜晨长长地舒了一口气,脸上露出了疲惫但欣慰的笑容。
他小心翼翼地将这个凝聚了他数小时心血的小小电路板,如同珍宝般捧在手心。
这块小小的电路板,就是“前哨一号”庞大系统中的一块微小但至关重要的基石!
就在他沉浸在成功的喜悦中,准备收拾东西下班时,实验室的门被敲响了。
是老刘。
这位锅炉房的老班长,自从姜晨“高升”并搞定了锅炉节能改造后,就成了姜晨最忠实的“粉丝”和“信息传递员”,经常会过来串门,或者传递一些厂里的消息。
“小姜!忙着呢?”老刘探进头来,脸上带着一种混合着好奇和神秘的表情。
“刘班长?什么事?”姜晨放下手中的电路板,有些疑惑地问道。
“嘿嘿,好事!”老刘压低了声音,凑近了些,“刚才厂办来了通知,说是那个什么电子工业部第十四研究所的人来了!指名道姓,要见你这位‘姜副总师’呢!”
“十四所的人来了?”姜晨心中一凛。
这么快?
算算时间,从冯教授回去汇报,到上级批复文件下达,再到十四所派人过来对接,前后也不过十来天时间。
这效率,充分体现了国家对这个项目的重视程度!
“对!来了好几个人呢!听说是他们所里搞雷达的大专家!现在正在厂部小会议室等着呢,王厂长让我赶紧过来叫你!”老刘的语气带着几分与有荣焉的兴奋。
姜晨立刻放下手中的东西,整理了一下略显褶皱的衣服。
该来的,终于来了。
与国内最顶尖的雷达研究所的第一次正式接触,即将开始。
他不知道等待他的是质疑、是合作、还是更严峻的挑战。
但他知道,自己必须拿出十二分的精神,去迎接这些来自“国家队”的真正专家。
“走,刘班长,我们过去!”姜晨深吸一口气,迈步走出了实验室。
门外,夕阳的余晖正将整个厂区染成一片温暖的金色。
而一场关于尖端科技的、跨单位的协作与博弈,也即将在这片金色的光芒中,拉开序幕。